BRPI1010396A2

BRPI1010396A2 - respirador de peÇa facial filtrante com padrço de solda estrutural

Info

Publication number: BRPI1010396A2
Application number: BRPI1010396-1A
Authority: BR
Inventors: Scott Allen Spoo; Dean Roy Duffy; Nhat Ha Thi Nguyen
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2013-01-22
Also published as: AU2010224324B2; JP5654815B2; US8640704B2; AU2010224324A1; MX2010010237A; EP2298419A1; CN102018299B; RU2436608C1; KR101799593B1; US20110067700A1; PL2298419T3; ES2683304T3; CN102018299A; JP2011062525A; EP2298419B1; KR20110031145A

Abstract

RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA. A presente invenção refere-se a um respirador de peça facial filtrante com dobra plana horizontal que compreende um corpo de máscara 12 que possui uma linha estendida transversalmente de demarcação 22 e um eixo longitudinal 34. Um primeiro e um segundo padrões de solda 32a, 32b são dispostos acima e não atravessam a linha de demarcação de cada lado do eixo longitudinal 34, respectivamente. Um terceiro e um quarto padrões de solda 32c, 32d são dispostos abaixo e não atravessam a linha de demarcação 22 de cada lado do eixo longitudinal 34, respectivamente. Cada um dos primeiro, segundo, terceiro e quarto padrões de solda 32a-32d é um padrão embutido bidimensional. Combinado com os padrões de solda, é possível fornecer um corpo de máscara que apresenta uma resistência ao esmagamento sem a necessidade de camadas adicionais ou mais pesadas que podem provocar quedas maiores de pressão na estrutura filtrante.

Description

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"RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA"

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um respirador de peça facial filtrante com padrão de solda estrutural, disposto em sua superfície frontal, o qual padrão de solda auxilia no fornecimento de uma estrutura resistente à falha a um corpo de máscara.

Antecedentes da Invenção

Respiradores são comumente usados nas vias respiratórias de uma pessoa para pelo menos um de dois objetivos comuns: (1) para evitar que impurezas ou contaminantes entrem no trato respiratório do usuário, e (2) para proteger outras pessoas ou coisas da exposição a agentes patogênicos e outros contaminantes exalados pelo usuário. Na primeira situação, o respirador é usado em um ambiente em que o ar contém partículas que são prejudiciais para o usuário, por exemplo, em uma oficina de automóveis. Na segunda situação, o respirador é usado em um ambiente em que há risco de contaminação para outras pessoas ou coisas, por exemplo, em uma sala de

operação ou uma sala limpa.

Uma grande variedade de respiradores foi concebida para atingir um (ou os dois) objetivos. Alguns respiradores foram classificados como "peças faciais filtrantes" porque o corpo de máscara em si funciona como mecanismo de filtração. Diferentemente dos respiradores que utilizam órgãos de máscara de borracha ou elastoméricos conjuntamente com cartuchos de filtro acopláveis (ver, por exemplo, a Patente U.S. 34,493 de Yuschak et al.) ou elementos filtrantes moldados por inserção (ver, por exemplo, a Patente U.S. 4,790,306 de Braun), os respiradores de peças faciais filtrantes são projetados para que o meio filtrante cubra a maior parte do corpo de máscara de modo que não seja preciso instalar ou substituir um cartucho de filtro. Os respiradores de peças faciais filtrantes são geralmente apresentados em uma de duas configurações: os respiradores moldados e os filtros com dobra plana.

Os respiradores moldados de peças faciais filtrantes têm compreendido regularmente mantas não-tecidas de fibras ligadas termicamente ou de malhas plásticas "open-work" (com espaços vazios) para fornecer o corpo de máscara com sua configuração em forma de taça. Os respiradores moldados tendem a manter a mesma forma durante o uso e o armazenamento. Exemplos de patentes que divulgam respiradores de peças faciais filtrantes incluem as Patentes U.S. 7,131,442 de Kronzer et al, 6,923,182, 6,041,782 de Angadjivand et al. 4,850,347 de Skov1 4,807,619 de Dyrud et al., 4,536,440 de Berg, e Des. 285,374 de Huber et al. Os respiradores de dobra plana - como o nome indica - podem ser dobrados no plano para transporte e armazenamento. Exemplos de respiradores de dobra plana são apresentados nas Patentes U.S. 6,568,392 e 6,484,722 de Bostock et al. e U.S. 6,394,090 de Chen.

Durante o uso, os respiradores de peça facial filtrante devem

manter sua configuração pretendida em forma de taça. Depois de serem usadas várias vezes e de serem submetidas a grandes quantidades de umidade provenientes das exalações de um usuário, juntamente com a colisão da máscara com outros objetos ao serem usadas no rosto de uma pessoa, as máscaras conhecidas podem cair ou possuir dentes pressionados dentro do invólucro.

O usuário pode remover esse dente deslocando a máscara do rosto e pressionando o dente a partir do interior da máscara. Para evitar que as máscaras caiam durante o uso, camadas adicionais podem ser acrescentadas à estrutura do corpo de máscara para promover sua integridade estrutural. A Patente U.S. 6,923,182 de Angadjivand et al., por exemplo, utiliza uma primeira e uma segunda camadas adesivas entre a camada de filtração e uma primeira e uma segunda camadas de moldagem para fornecer uma máscara facial filtrante moldada resistente aos esmagamentos. Para preservar a integridade estrutural de um respirador com dobra plana, a Patente U.S. 6,394,090 de Chen propõe uma primeira e uma segunda linhas de demarcação de um corpo de máscara para auxiliar a prevenir a queda durante o uso.

Descrição Resumida da Invenção

A presente invenção propõe uma montagem de respirador de peça facial filtrante com dobra plana que auxilia a evitar que um corpo de máscara caia durante o uso. O respirador da presente invenção compreende um corpo de máscara e um tirante. O corpo de máscara possui uma linha de demarcação que se estende transversalmente, um eixo longitudinal e um primeiro e um segundo padrões de solda dispostos acima e que não atravessam a linha de demarcação de cada lado do eixo longitudinal, respectivamente. Um terceiro e um quarto padrões estão dispostos abaixo e não cruzam a linha de demarcação de cada lado do eixo longitudinal, respectivamente. Cada um dos primeiro, segundo, terceiro e quatro padrões de

solda é um padrão fechado bidimensional.

A presente invenção destina-se a fornecer um respirador de peça facial filtrante com dobra plana que possui propriedades de resistência ao esmagamento que minimiza a deformação da forma da máscara provocada pelo tempo de uso ou manuseio descuidado. O respirador tem também menos tendência de perder sua integridade estrutural por carregamento de partículas e/ou acúmulo de umidade. Devido ao fato de que o respirador de peça facial filtrante apresenta uma probabilidade menor de cair durante o uso, ele apresenta consequentemente a vantagem de melhorar o conforto e a comodidade do usuário. Além disso, há menos necessidade de camadas adicionais ou de camadas mais pesadas para conferir as qualidades de resistência à queda. O uso de camadas adicionais pode resultar em resistência à respiração e custo do produto aumentados. A presente invenção apresenta, portanto, a vantagem de preservar a forma em uso pretendida do corpo de máscara conjuntamente com o conforto aumentado do usuário sem o acréscimo de custo decorrente de camadas adicionais ou mais pesadas.

Glossário

Os termos abaixo indicados terão os significados definidos a

seguir:

"bipartir" significa dividir em duas partes geralmente iguais; "compreende" (ou compreendendo) tem o significado habitual na terminologia das patentes, sendo um conceito aberto, que geralmente é sinônimo de "inclui", "tendo" ou "contendo". Embora "compreende", "inclui", "possuindo" e "contendo" e suas variações sejam comumente utilizados, a presente invenção pode também ser descrita adequadamente por meio de termos mais específicos tais como "consiste essencialmente de", que é um termo semiaberto na medida em que exclui apenas as coisas ou elementos que possam ter um efeito deletério sobre o desempenho do respirador da presente

invenção em cumprir a função desejada.

"ar limpo" indica um volume de ar atmosférico que tenha sido

filtrado para a remoção de contaminantes;

"contaminantes" são partículas (incluindo poeiras, névoas e fumaças) e/ou outras substâncias que geralmente não podem ser consideradas como partículas (por exemplo, vapores orgânicos, etc), mas que podem ficar suspensas no ar;

"dimensão transversal" é a dimensão que se estende lateralmente através do respirador de um lado para outro, quando o respirador é visto de frente;

"configuração em forma de taça", indica qualquer forma do tipo recipiente capaz de cobrir adequadamente o nariz e a boca de uma pessoa;

"espaço de gás externo" designa o espaço de gás atmosférico ambiente no qual os gases exalados entram depois de passarem através e além do corpo de máscara e/ou da válvula de exalação;

"peça facial filtrante" significa que o corpo de máscara em si é projetado para filtrar o ar que passa através dele; não há cartuchos de filtro ou elementos de filtro moldados por inserção separadamente identificáveis acoplados ou moldados no corpo de máscara para atingir esse objetivo

"filtro" ou "camada de filtração" designa uma ou mais camadas de material permeável ao ar, cuja(s) camada(s) é(são) apropriadas para a finalidade principal de remover os contaminantes (tais como as partículas) de

um fluxo de ar que passa através dele.

"meios de filtro" designam uma estrutura permeável ao ar que é projetada para remover os contaminantes do ar que passam através dela;

"estrutura de filtração" designa uma estrutura que inclui um meio

de filtro ou uma camada de filtração;

"primeiro lado" designa uma área do corpo de máscara que está

localizada em um lado de um plano que biparte o corpo de máscara perpendicularmente em relação à dimensão transversal;

"ajuste" indica qualquer uma ou uma combinação de vestir, tirar

ou ajustar o corpo de máscara;

"flange" indica uma parte saliente que tem uma área de superfície

suficiente para ser segura por uma pessoa.

"frontalmente" indica que se afastado perímetro do corpo de

máscara quando o corpo de máscara está em uma condição dobrada;

"tirante" designa uma estrutura ou uma combinação de peças que

auxilia no apoio do corpo de máscara sobre o rosto de um usuário;

"indicador" designa uma marca(s), padrão(ões), imagem(s), abertura(s), textura(s) de identificação ou sua combinação;

"parte integrante" significa ser fabricado ao mesmo tempo, ou seja, ser feito juntamente como uma peça e não duas peças fabricadas separadamente que são posteriormente unidas;

"espaço de gás interno" designa o espaço entre um corpo de

máscara e o rosto de uma pessoa;

"lateralmente" significa que se afasta de um plano que biparte o corpo de máscara perpendicularmente em relação a dimensão transversal quando o corpo de máscara está na condição dobrada;

"linha de demarcação" designa uma dobra, sutura, linha de solda, linha de ligação, linha de pontos, linha de dobradiça e/ou qualquer uma de suas combinações;

"eixo longitudinal" designa uma linha que biparte o corpo de

máscara normal perpendicular à dimensão transversal;

"corpo de máscara" designa uma estrutura permeável ao ar que é projetada para se encaixar sobre o nariz e a boca de uma pessoa e que ajuda a definir um espaço de gás interno separado um de um espaço de gás externo;

"grampo nasal" designa um dispositivo mecânico (diferente de uma espuma nasal), o qual é adaptado para uso em um corpo de máscara para melhorar a vedação pelo menos em torno do nariz de um usuário;

"perímetro" designa a borda externa do corpo de máscara, a qual borda externa estaria disposta de modo geral perto do rosto de um usuário

quando o respirador é usado por uma pessoa;

"prega" significa uma parte que é projetada para ser ou que está

dobrada sobre si mesma;

"polimérico" e "plástico" designam, cada um, um material que

inclui principalmente um ou mais polímeros, e que pode conter também outros ingredientes;

"pluralidade" designa dois ou mais;

"respirador" designa um dispositivo de filtração de ar que é usado 10

por uma pessoa para fornecer ao usuário ar não poluído para respirar;

"segundo lado" designa uma área do corpo de máscara que está localizada de um lado do plano que biparte o corpo de máscara perpendicular à dimensão transversal (o segundo é oposto ao primeiro lado);

"ajuste confortável" ou "encaixe confortável" significa que é fornecido um ajuste essencialmente hermético (ou substancialmente isento de vazamentos) entre o corpo da máscara e o rosto do usuário.

"aba" designa uma peça que apresenta uma área superficial

suficiente para a fixação de outro componente; e

"que se estende transversalmente" designa que se estende de

modo geral na direção transversal.

Descrição Resumida dos Desenhos A FIG. 1 é uma vista em perspectiva frontal de um respirador de peça facial filtrante com dobra plana 10, de acordo com a presente invenção; A FIG. 2 é uma vista frontal de um respirador de peça filtrante

com dobra plana 10 mostrado na FIG. 1;

A FIG. 3 é uma vista de cima do respirador de peça filtrante com

dobra plana da FIG. 1 em uma condição dobrada;

A FIG. 4 é uma seção transversal aumentada de uma linha de

solda 32' em um padrão de solda 32b, tomada ao longo das linhas 4-4 da FIG.

2;

A FIG. 5 é uma vista transversal do corpo de máscara do

respirador 12 tomada ao longo das linhas de 5-5 da FIG. 3; e

A FIG. 6 é u ma vista transversal da estrutura de filtração 16

tomada ao longo das linhas de 6-6 da FIG. 5.

Descrição Detalhada dos Modos Preferidos de Realização

Na realização da presente invenção, é proposto um respirador de peça facial filtrante com dobra plana um padrão de solda disposto no corpo de máscara para ajudar a melhorar a resistência à queda.

A FIG. 1 mostra um exemplo de um respirador de peça facial filtrante com dobra plana 10 em uma condição aberta no rosto de um usuário. O respirador 10 pode ser usado de acordo com a presente invenção para fornecer ar não poluído para o usuário respirar. Tal como ilustrado, o respirador de peça facial filtrante 10 inclui um corpo de máscara 12 e um tirante 14. O corpo de máscara 12 possui uma estrutura filtrante 16 através da qual o ar inalado precisa passar antes de entrar no sistema respiratório do usuário. A estrutura filtrante 16 remove contaminantes do meio ambiente de modo que o usuário respire ar não poluído. O corpo de máscara 12 inclui uma porção superior 18 e uma porção inferior 20. A porção superior 18 e a porção inferior estão separadas por uma linha de demarcação 22. Nesse modo particular de realização, a linha de demarcação 22 é uma prega que se estende transversalmente através da porção central do corpo de máscara. O corpo de máscara 12 também inclui um perímetro que inclui um segmento superior 24a e um segmento inferior 24b. O tirante 14 possui uma tira 26 que é grampeada em uma aba 28a. Um grampo nasal 30 pode ser colocado sobre o corpo de máscara 12 sobre a porção superior 18 do corpo de máscara 12 sobre sua superfície externa ou embaixo de uma manta de cobertura. A FIG. 2 ilustra que o respirador com dobra plana 10 possui um

primeiro e segundo padrões de solda 32a, 32b, dispostos acima e sem atravessar a linha de demarcação 22. O primeiro e o segundo padrões de solda 32a, 32b estão situados de cada lado do eixo longitudinal 34. O terceiro e o quarto padrões de solda 32c e 32d estão situados abaixo e não atravessam a linha de demarcação 22. Os padrões de solda 32c e 32d estão também situados de cada lado do eixo longitudinal 34. Cada um do primeiro, segundo, terceiro, e quarto padrões de solda 32a, 32b, 32c, 32d contém linhas de solda 32" que definem um padrão bidimensional fechado. Cada padrão de solda pode apresentar uma geometria de tipo treliça que inclui, for exemplo, um triângulo maior que tem cantos arredondados e que possui um par de triângulos 36 e 38 situados no seu interior. Cada um dos triângulos 36, 38 está alojado no interior do triângulo maior 32a-32d de tal mo do que dois lados de cada um dos triângulos 36, 38 também forma um lado parcial de cada um dos triângulos 32a-32d. Os cantos arredondados possuem tipicamente um raio mínimo de aproximadamente 0,5 milímetros (mm). Tal como mostra FIG. 2, os padrões de solda 32a-32d são fornecidos sobre o corpo de máscara 12 de tal modo que existe uma simetria de cada lado do eixo longitudinal 34 ou de cada lado da linha de demarcação 22 e do eixo longitudinal 34. Embora a presente invenção tenha sido ilustrada nos presentes desenhos como padrões triangulares no interior de um triângulo, os dois padrões fechados bidimensionais possam ter outras formas de tipo treliça, incluindo quadriláteros que são retangulares, trapezoidais, romboidal, etc., que estão soldados no corpo de máscara. Cada padrão fechado bidimensional de solda pode ocupar uma área de superfície de aproximadamente 5 a 30 centímetros quadrados (cm2), mais comumente de

aproximadamente 10 a 16 cm2.

FIG. 3 mostra o corpo de máscara 12 em uma condição dobrada horizontalmente, a qual condição é particularmente vantajosa para o transporte e o armazenamento fora do rosto. O corpo de máscara 12 pode ser dobrado ao longo da horizontal linha de demarcação 22. O respirador pode incluir uma ou mais tiras 26 que são ligadas a uma primeira e segunda abas 28a, 28b, e os identificados 39 podem ser colocados sobre cada aba 28a, 28b para fornecer uma indicação de onde o usuário deve segurar o corpo de máscara para vestir, tirar, e ajustar. Os indicadores 39 que podem ser fornecidos sobre cada um dos flanges descrito mais detalhadamente no pedido de patente copendente intitulado Filtering Face Piece Respirador Having Grasping Feature Indicator, caso de advogado número 65657US002, depositado no mesmo dia que este pedido de patente.

A FIG. 4 mostra uma seção transversal de uma linha de solda 32' no padrão de solda 32b. As linhas de solda nos padrões de solda 32a, 32c, e 32d podem ter uma configuração transversal semelhante. A linha de solda 32' comprime as fibras na estrutura filtrante de forma que elas fiquem em sua maior parte solidificadas em uma ligação de tipo sólida não porosa. A linha de solda 32' pode ter uma largura de aproximadamente 2 a 7 mm, mais comumente uma largura de aproximadamente 4 a 5 mm. Se a estrutura filtrante 16 compreender mais de uma camada, essas camadas se tornam essencialmente misturadas entre si na base 39 da linha de solda 32'.

A FIG. 5 ilustra um exemplo de uma configuração de pregas para um corpo de máscara 12 de acordo com a presente invenção. Tal como mostrado, o corpo de máscara 12 inclui uma prega 22 já descrita em relação às FIGs. 1-3. A porção superior ou painel 18 do corpo de máscara 12 também inclui as pregas 40 e 42. A porção inferior ou painel 20 do corpo de máscara 12 inclui as pregas 44, 46, 48, e 50. A porção inferior do 20 do corpo de máscara 12 pode incluir mais área de superfície de meio de filtro do que a porção superior 18. O corpo de máscara 12 também inclui uma manta perimetral 54 que está presa ao c orpo de máscara ao longo de seu perímetro. A red e perimetral 54 pode estar dobrada sobre o corpo de máscara no perímetro 24a, 24b. A rede perimetral 54 pode também ser uma extensão da manta de cobertura interna 58 dobrada e presa em torna da borda de 24a e 24b. O grampo nasal 30 pode estar situado na porção superior 18 do corpo de máscara centralmente adjacente ao perímetro 24a entre a estrutura filtrante 16 e a rede perimetral 54. O grampo nasal 30 pode ser feito de um metal macio morto flexível ou plástico que é suscetível de ser adaptado manualmente pelo usuário para ajustar-se ao contorno de seu nariz. O grampo nasal pode ser feito de alumínio e pode ser linear, tal como mostra a FIG. 3, ou pode assumir outras formas, quando vistos de cima, tal como o grampo nasal em forma de "m" mostrado nas Patentes U.S. 5,558,089 e Des. 412,573 da Castiglione.

A FIG. 6 ilustra que a estrutura filtrante 16 pode incluir ou mais camadas tais como uma manta de cobertura interna 58, uma manta de cobertura externa 60, e uma camada de filtração 62. As mantas de cobertura interna e externa 58 e 60 podem ser fornecidas para proteger a camada de filtração 62 e evitar que fibras camada de filtração 62 fiquem soltas e entrem no interior da máscara. Durante o uso do respirador, o ar passa seqüencialmente através das camadas 60, 62, e 58 antes de entrar no interior da máscara. O ar que está contido no espaço de gás interno da máscara pode ser inalado pelo usuário. Quando um usuário exala, o ar passa na direção oposto seqüencialmente através das camadas 58, 62, e 60. De modo alternativo, uma válvula de exalação (não representada) pode ser fornecida sobre o corpo de máscara para permitir que o gás exalado seja rapidamente purgado do espaço de gás interno para entrar no espaço de gás externo sem passar através da estrutura filtrante 16. Tipicamente, as mantas de cobertura 58 e 60 são feitas de uma seleção de materiais não-tecidos que conferem uma sensação confortável particularmente do lado da estrutura filtrante que está em contato com o rosto do usuário. A construção de várias camadas de filtro e mantas de cobertura que podem ser usadas juntamente com a estrutura de suporte da presente invenção está descrita mais detalhadamente a seguir. Para melhorar o ajuste ao usuário e seu conforto, uma vedação de face elastomérica pode ser preso ao perímetro da estrutura filtrante 16. Essa vedação de face pode estender-se para dentro para entrar em contato com o rosto do usuário quando o respirador está sendo vestido. Exemplos de vedações de face estão descritos nas Patentes U.S. 6,568,392 para Bostock et al., 5,617,849 para Springett et al„ e 4,600,002 para Maryyanek et al., e na Patente Canadense 1,296,487 para Yard. A estrutura filtrante pode também uma rede ou malha estrutural justapostas contra um ou mais das camadas 58, 60, ou 62, tipicamente contra a superfície externa da manta de cobertura externa 60. O uso dessa malha está descrito no Pedido de Patente U.S. Série No 12/338,091, depositado em 18 de dezembro de 2008, intitulado Expandable Face Máscara com Reinforcing Netting.

O corpo de máscara que é usado em relação com a presente invenção pode ter uma variedade de diferentes formas e configurações. Geralmente, a forma e a configuração da estrutura filtrante correspondem à forma geral do corpo de máscara. Em bora a estrutura filtrante tenha sido ilustrada com múltiplas camadas que incluem uma camada de filtração e duas mantas de cobertura, a estrutura filtrante pode simplesmente compreender uma camada de filtração ou uma combinação de camadas de filtração. Por exemplo, um pré-filtro pode estar disposto a montante de uma camada de filtração mais refinada e seletiva a jusante. Além disso, os materiais sorventes como o carbono ativado podem ser colocados entre as fibras e/ou várias camadas que compreendem a estrutura de filtração. Além disso, camadas de filtração de partículas separadas podem ser utilizadas em conjunto com as camadas sorventes para filtrar tanto as partículas quanto os vapores. A estrutura de filtração pode incluir uma ou mais camadas de endurecimento que auxiliam no fornecimento de uma configuração em forma de taça. A estrutura filtrante pode ter também uma ou mais linhas horizontais e/ou verticais de demarcação que contribuem para a sua integridade estrutural. O uso dos primeiro e segundo flanges de acordo com a presente invenção, porém, pode tornar desnecessário o uso de tais camadas de endurecimento e linhas de demarcação. A estrutura filtrante que é usada em um corpo de máscara da

invenção pode ser de um filtro do tipo captura de partículas ou gases e vapor. A estrutura filtrante pode também ser uma camada de barreira que impede a transferência de líquido de um lado da camada filtrante para o outro para evitar, por exemplo, que aerossóis líquidos ou respingos de líquidos (ex. sangue) penetrem na camada de filtro. Camadas múltiplas de meios de filtro similares ou diferentes ρ odem ser usadas para construir a estrutura de filtração da invenção da maneira exigida pela aplicação. Os filtros que podem ser vantajosamente utilizados em um corpo de máscara em camadas da invenção são geralmente baixos na queda de pressão (por exemplo, menos de aproximadamente 195 a 295 Pascais a uma velocidade nominal de 13,8 centímetros por segundo) para minimizar o trabalho respiratório do usuário da máscara. As camadas de filtração, além disso, são flexíveis e têm a força de cisalhamento suficiente para manter sua estrutura nas condições de uso esperadas. Exemplos de filtros de captura de partículas incluem uma ou mais mantas de fibras finas inorgânicas (tais como a fibra de vidro) ou de fibras sintéticas poliméricas. As mantas de fibras sintéticas podem incluir microfibras poliméricas carregadas de eletreto que são produzidos a partir de processos de formação por fusão. As microfibras de poliolefinas formadas a partir de polipropileno que foram carregadas eletricamente são especialmente úteis para aplicações de captura de partículas. Uma camada de filtro alternada pode incluir um componente adsorvente para a remoção de gases perigosos ou odorantes do ar de respiração. Os sorventes podem incluir pós ou granulados, que estão ligados em uma camada de filtro por adesivos, ligantes, ou estruturas fibrosas - ver as Patentes U.S. 6,334,671 de Springett et al. e 3.971.373 de Braun. Uma camada sorvente pode ser formada pelo revestimento de um substrato, tal como uma espuma ou fibrosa ou reticulada, para formar uma fina camada coesiva. Os materiais sorventes podem incluir carbonos ativados que são quimicamente tratados ou não, substratos de catalisador de sílica-alumina porosa, e partículas de alumina. Um exemplo de uma estrutura de filtração sorvente que pode ser conformada em várias configurações está descrita na Patente U.S. 6,391,429 de Senkus et al. A camada de filtração é normalmente escolhida para alcançar o efeito desejado de filtração. A camada de filtração geralmente irá remover uma alta percentagem de partículas e/ou ou outros contaminantes do fluxo gasoso que passa através dela. Para as camadas de filtro fibroso, as fibras escolhidas dependerão do tipo de substância a ser filtrada e, normalmente, são escolhidas de modo a não se unirem durante a operação de moldagem. Tal como indicado, a camada de filtração pode vir em uma variedade de modelos e formas e, normalmente, possui uma espessura de aproximadamente 0,2 milímetros (mm) a 1 centímetro (cm), e mais comumente de aproximadamente 0,3 mm a 0,5 cm, e que pode ser uma manta geralmente plana ou pode ser ondulada para fornecer uma área de superfície expandida - ver, por exemplo, as Patentes U.S. 5,804,295 e 5,656,368 de Braun et al. A camada de filtração também pode incluir camadas de filtração múltiplas unidas por um adesivo ou qualquer outro meio. Essencialmente, qualquer material apropriado já conhecido (ou desenvolvido posteriormente) para formar uma camada de filtração pode ser utilizado como material filtrante. As mantas de fibras fundidas, tais como aquelas divulgadas no Wente, A. Van, Superfine Thermoplastic Fibers, 48 lndus. Engn. Chem., 1342 e segs. (1956), sobretudo quando em uma forma eletricamente carregada persistente (eletreto) são especialmente úteis (ver, por exemplo, a Pat. U.S. N0 4,215,682 de Kubik et al.). Essas fibras fundidas podem ser microfibras que possuem um diâmetro de fibra efetivo inferior a aproximadamente 20 micrômetros (μηι) (referidas como BMF para designar "microfibra soprada"), normalmente aproximadamente 1 a 12 μ m. O diâm etro de fibra efetivo pod e ser determinado d e acordo com Davies, CN, The Separation of Airbone Dust Particules, Institution of Mechanical Engineers, Londres, Proceedings, 1952. Particularmente preferidas são as mantas BMF que contêm fibras formadas de polipropileno, poli(4-metil- 1-penteno), e suas combinações. As fibras de filme fibrilado carregadas eletricamente tais como descritas em van Turnhout, Patente U.S. Re. 31,285, também pode ser apropriadas, bem como as mantas fibrosas de resina de madeira e as mantas de fibras de vidro ou por sopro em solução, ou fibras pulverizadas eletrostaticamente, principalmente na forma de microfilme. A carga elétrica pode ser transmitida para as fibras colocando-as em contato com a água, tal como descrito nas Patentes U.S. 6,824,718 de Eitzman et al., 6,783,574 de Angadjivand et al., 6,743,464 de Insley et al., 6,454,986 e 6,406,657 de Eitzman et al., e 6,375,886 e 5,496,507 de Angadjivand et al. A carga elétrica também pode ser transmitida para as fibras por carregamento corona, tal como descrito na Patente U.S. 4,588,537 de Klasse et al. ou por carregamento tribo tal como divulgado na Patente U.S. 4,798,850 de Brown. Além disso, aditivos podem ser incluídos nas fibras para melhorar o desempenho de filtração de mantas produzidas através do processo de hidro- carga (ver a Patente U.S. 5,908,598 de Rousseau et al.). Átomos de flúor, em particular, podem ser dispostos na superfície das fibras na camada de filtro para melhorar o desempenho de filtração em um ambiente de névoa oleosa - ver as Patentes U.S. 6,398,847 B1, 6397458 B1, 6,409,806 B1 de Jones et al. As gramaturas típicas para camadas de filtração com eletreto BMF são de aproximadamente 10 a 100 gramas por metro quadrado. Quando carregadas eletricamente de acordo com técnicas descritas, por exemplo, na patente '507 de Angadjivand et al. e quando incluírem átomos de flúor, tal como referido nas patentes de Jones et al., a gramatura pode ser de aproximadamente 20 a 40 g/m2 e aproximadamente de 10 a 30 g/m2, respectivamente.

Uma manta de cobertura interna pode ser usada para fornecer uma superfície lisa para entrar em contato com o rosto do usuário, e uma manta de cobertura externa pode ser usada para prender fibras soltas no corpo de máscara ou por razões estéticas. A tela de cobertura normalmente não confere vantagens substanciais de filtração para a estrutura de filtração, embora possa atuar como um pré-filtro, quando colocada no exterior (ou a montante), da camada de filtração. Para obter um grau adequado de conforto, uma manta de cobertura interna possui de preferência uma gramatura relativamente baixa e é formada de fibras relativamente finas. Mais particularmente, manta de cobertura pode possuir uma gramatura de aproximadamente 5 a 50g/m2 (normalmente de 10 a 30g/m2), e as fibras podem ser inferiores a 3,5 denier (geralmente inferiores a 2 denier, e mais tipicamente inferiores a 1 denier mas superiores a 0,1). As fibras utilizadas na manta de cobertura possuem freqüentemente um diâmetro médio de fibras de aproximadamente 5 a 24 micrômetros, tipicamente de aproximadamente 7 a 18 micrômetros, e mais geralmente de aproximadamente 8 a 12 micrômetros. O material da manta de cobertura pode ter um grau de elasticidade (normalmente, mas não necessariamente, 1 a 200% no momento do rompimento) e pode ser plasticamente deformável.

Os materiais adequados para manta de cobertura podem ser materiais de microfibra soprada (BMF), particularmente materiais BMF de poliolefina, por exemplo, materiais BMF de polipropileno (incluindo misturas de polipropileno e também misturas de polipropileno e polietileno). Um processo apropriado para produzir materiais BMF para uma manta de cobertura está descrito na patente U.S. 4,013.816 de Sabee et al. A manta pode ser formada através da coleta das fibras sobre uma superfície lisa, geralmente um tambor de superfície lisa ou coletor rotativo - ver a Patente U.S. 6,492,286 de Berrigan et al. Fibras "Spun-bond" também podem ser utilizadas.

Uma manta de cobertura típica pode ser feita de uma mistura polipropileno ou de polipropileno / poliolefina que contém 50 por cento em peso ou mais de polipropileno. Considerou-se que esses materiais oferecem um grau elevado de maciez e conforto ao usuário, e além disso, quando o material do filtro for um material BMF de polipropileno, permanecem fixados no material do filtro sem requerem um adesivo entre as camadas. Os materiais de poliolefina que são apropriados para uso na manta de cobertura podem incluir, por exemplo, um só polipropileno, uma mistura de dois polipropilenos, e misturas de polipropileno e de polietileno, misturas de polipropileno e de poli(4- metil-1-penteno), e/ou misturas de polipropileno e polibutileno. Um exemplo de uma fibra para a manta de cobertura é um polipropileno BMF feito de resina de polipropileno "Escorene 3505G" da Exxon Corporation, que fornece uma gramatura de aproximadamente 25 g/m2 e que possui um denier de fibra na faixa de 0,2 a 3,1 (com uma média, medida em 100 fibras de aproximadamente 0,8). Outra fibra apropriada é um polipropileno/polietileno BMF (produzido a partir de uma mistura que compreende 85% de resina "Escorene 3505G" e 15 por cento do copolímero etileno/alfa-olefina "Exact 4023" (também fabricado pela Exxon Corporation) que fornece uma gramatura de aproximadamente 25 g/m2 e possui um denier de fibra médio de aproximadamente 0,8. Materiais "spunbond" apropriados estão disponíveis com a designação comercial "Corona Plus 20", "Corona Classic 20" e "Corovin PP-S-14" da Corovin GmbH da Peine, Alemanha, e um material de polipropileno cardados/viscose disponível com a denominação comercial "370/15" junto à Suominen OY da Nakila, Finlândia.

As mantas de cobertura que são usadas na presente invenção

possuem de preferência muito poucas fibras que saem para forma da superfície da manta após o processamento e possuem, portanto, uma superfície externa lisa. Exemplos de mantas de cobertura que podem ser utilizadas na presente invenção estão descritos, por exemplo, na Patente U.S. 6,041,782 de Angadjivand, na Patente U.S. 6,123,077 de Brook et al., e WO

96/28216A de Bostock et ai.

A(s) tira(s) que é(são) utilizadas no tirante pode ser feitas de uma

variedade de materiais, mais como borrachas endurecidas termicamente, elastômeros termoplásticos, combinações de linha trançada ou tricotada/borracha. Componentes trançados inelásticos, e similares A(s) tira(s) pode(m) ser formadas de um material elástico tal como um material trançado elástico. A tira pode de preferência ser expandida até mais de duas vezes seu comprimento total e retornar a seu estado relaxado. A tira pode também ser eventualmente aumentadas até três ou quatro vezes seu comprimento no estado relaxado e pode retornar à sua condição original sem qualquer dano quando as forças tênseis são removidas. O limite elástico é, portanto, não inferior a duas, três ou quatro vezes o comprimento da tira quando em seu estado relaxado. Normalmente, a(s) tira(s) mede(m) aproximadamente 20 a 30 cm de comprimento, 3 a 10 mm de largura e aproximadamente 0,9 a 1,5 mm de espessura. A(s) tira(s) podem ser estendidas a partir da primeira aba para a segunda aba como uma tira contínua ou a tira pode ter uma pluralidade de partes, que podem ser unidas por outros prendedores ou fivelas. Por exemplo, a tira pode possuir uma primeira e uma segunda partes que são unidas por um prendedor que pode ser rapidamente desacoplado pelo usuário ao remover o corpo da máscara do rosto. Um exemplo de uma tira que pode ser usada no âmbito da presente invenção é apresentado na Patente U.S. 6,332,465 de Xue et al. Exemplos de mecanismos de apertar e engatar que podem ser usados para unir uma ou mais partes da tira são apresentados nas seguintes Patentes U.S. 6,062,221 de Brostrom et al„ 5,237,986 de Seppala, e EP1,495.785A1 de Chien.

Tal como indicado, uma válvula de exalação pode ser acoplada ao corpo de máscara para facilitar a eliminação do ar do espaço de gás interno. O uso de uma válvula de exalação pode melhorar o conforto do usuário pela remoção rápida do ar quente e úmido exalado do interior da máscara. Ver, por exemplo, as Patentes U.S. 7,188,622, 7,028,689, e 7,013,895 de Martin et al.; 7,428,903, 7,311,104, 7,117,868, 6,854,463, 6,843,248, e 5,325,892 de Japuntich et al.; 6,883,518 de Mittelstadt et al.; e RE37.974 de Bowers. Essencialmente, qualquer válvula de exalação que pode fornecer uma queda de pressão apropriada e que pode ser adequadamente fixada ao corpo de máscara pode ser usada no âmbito da presente invenção para liberar o ar exalado do espaço de gás interno para o espaço de ar externo.

Esta invenção pode ser objeto de várias modificações e alterações sem que se fuja de seu espírito e escopo. Consequentemente, a presente invenção não se limita ao que foi descrito acima mas deve ser controlada pelas limitações estabelecidas nas reivindicações a seguir e

qualquer um de seus equivalentes.

Esta invenção pode ser pratica de modo apropriado na ausência de qualquer elemento não especificamente descrito acima.

Toas as patentes e todos os pedidos de patente citados acima, inclusive os que estão mencionados na parte referente aos "Antecedentes" estão incorporados em sua totalidade a este documento por referência. Se houver conflito ou discrepância entre o conteúdo do documento incorporado por referência e a especificação acima, a especificação acima prevalecerá.

Exemplos

Procedimento Geral de Fabricação de Máscara Uma estrutura filtrante de respirador foi formada a partir de três

camadas de material não tecido e outros componentes de respirador. A máscara da presente invenção foi montada em duas operações - a realização da pré-forma e o acabamento da máscara. O estágio de realização da pré- forma incluiu as etapas de laminação e de fixação de mantas fibrosas não tecidas, formação de linhas de vinco nas pregas e acoplamento do material da rede perimetral e do grampo nasal. A operação de acabamento da máscara incluiu a dobra de pregas ao longo as linhas de vinco estampadas, a fusão das bordas laterais da máscara e o material dos flanges reforçados, o corte da forma final, e a colocação de uma tira de cabeça.

Estágio de Realização da Pré-forma

No estágio de realização da pré-forma, três camadas de material não tecido foram dobradas na orientação face a face. No exemplo, os materiais individuais que formaram as camadas foram montados na seguinte ordem:

1. talagarça externa

2. material de filtro

3. manta de cobertura interna

A talagarça externa (indicada por 60 na FIG. 6) foi um não tecido "spun-bonded" de polipropileno 17 gramas por metro quadrado (gsm) disponível junto à Shandong Kangjie Nonwovens Co. Ltd., Jinan, China. A manta de cobertura interna foi do mesmo material que a talagarça externa. O material de filtro (indicado por 62 na FIG. 6) utilizado na pré-forma foi uma manta de microfibra de polipropileno soprado carregada de eletreto com uma base de peso de 35 gsm, uma solidez de 8% e um tamanho efetivo de fibra de 4,75 micrômetros. A manta de cobertura interna (indicada por 58 na FIG. 6) foi a mesma que a talagarça externa. A pré-forma foi feita por dobradura, na ordem desejada, camadas de cada material que foi então cortado em folhas de cm por 33 cm e soldadas ultrassonicamente usando um padrão ligado por pontos. Padrões de solda de reforço foram formados no corpo da pré-forma como desejado. O ρ adrão de solda da máscara da presente invenção f oi orientado em relação a uma linha de demarcação que se estende transversalmente e um eixo longitudinal. Foram formados padrões por meio de solda ultrassônica utilizando uma unidade de soldagem ultrassônica Modelo 2000X da Branson1 Danbury, Connecticut, operada a uma pressão "ram" de 448 kPa com uma amplitude de chifre, freqüência, e um tempo de permanência de 100%, 20 kHz, e 0,5 seg, respectivamente. O chifre ultrassônico operado contra uma bigoma de um padrão dado e com uma superfície de contato especificada. A solda ultrassônica foi realizada utilizando uma unidade de solda ultrassônica, modelo 2000, da Branson, Danbury, Connecticut, operada a uma pressão "ram" de 483 kilo pascais (kPa) com uma amplitude de chifre, freqüência, e tempo de permanência de 100%, 20 kHz e 0,7 seg respectivamente. O chifre ultrassônico operado contra uma bigorna com um conjunto de cavilhas quadrados de cabeça plana, possuindo áreas de face individuais de 1,6 milímetros quadrados, dispostos em um padrão de grade com um espaçamento de aproximadamente um centímetro no centro das cavilhas. O chifre de face plana do soldador operado contra uma bigorna com uma pressão de contato de aproximadamente 6 MPa. Com as camadas de não-tecido fixadas, linhas de vinco que definem a localização das pregas foram estampadas nas camadas fixas de não tecido. A estampagem da das linhas de vinco foi realizada com uma máquina para corte e vinco, Hytronic Cutting Machine Modelo B, da USM Corporation, Haverhilt1 Massachusetts, a 15 toneladas de força e com um elemento de corte. A matriz tinha nove barras com as bordas do raio que atravessavam o comprimento da pré-forma e quando pressionados na pré-forma criaram linhas nas camadas de não-tecidos. As linhas estampadas comprimiram as mantas no ponto de contato e não fundiram ou penetraram no material. Como etapa final na operação de fabricação da pré-forma, tiras de rede perimetral, BBA Nonwovens, talagarça polipropileno "spun-bonded" de 51 gramas por metro quadrado (gsm), 4 cm de largura e 36 cm de comprimento foram enroladas em torno das bordas superior e inferior da pré-forma e soldadas ultrassonicamente no lugar. A solda ultrassônica foi realizada com uma unidade de soldagem Modelo 2000X da Branson, Danbury, Connecticut, operada a uma pressão "ram" de 448 kPa com uma amplitude de chifre, freqüência, e tempo de permanência de 100%, 20 kHz, e 0,5 seg, respectivamente. O chifre operado contra uma bigorna com a superfície de contato de 4,1 centímetros quadrados resultou em pressões de contato de 8,5 MPa para ligar os materiais da pré-forma. A área da bigorna utilizada para ligar o material da rede perimetral foi configurado em cavilhas quadrados de cabeça plana, possuindo áreas de face individuais de 1,6 milímetros quadrados. O chifre de face plana do soldador foi operado contra uma bigorna, fixando a rede perimetral à pré-forma. Utilizando esse processo, um grampo nasal foi fixado à parte superior da pré-forma e foi encapsulado entre a pré-forma e a rede perimetral. O grampo nasal foi feito de uma tira de alumínio plasticamente deformável, maleável, com a forma mostrada na FIG. 2 e 9 cm de comprimento por 0,5 cm de largura por 1 mm de espessura. Operação de Acabamento da Máscara

Na operação de acabamento, as pregas foram dobradas ao longo das linhas de vinco tal como mostra a FIG. 5. As pregas situadas acima da dobra central da máscara, foram dobradas de modo tal que as dobras externas ficassem voltadas para baixo com a máscara aberta. Isso foi feito para evitar o acúmulo de matéria bruta nas dobras da máscara quando usada. Com a pré- forma devidamente pregueada e dobrada em torno da dobra central, a pré- forma foi soldada ultrassonicamente para fundir as bordas laterais da máscara e criar as camadas unidas do flange de enrijecimento (28a e 28b na FIG. 3). A solda ultrassônica usando uma unidade de soldagem Modelo 2000ae da Branson, Danbury, Connecticut, operada a uma pressão "ram" de 483 kPa com uma amplitude de chifre, freqüência, e tempo de permanência de 100%, 20kHz, e 2,0 seg, respectivamente. O chifre operado contra uma bigorna com uma área de contato de 22,4 centímetros quadrados resultou em pressões de contato de 1.5 MPa para unir os materiais da pré-forma. A área de contato da bigorna para ligar o material do flange foi configurado em cavilhas quadradas de cabeça plana, possuindo áreas de face individuais de 1,6 milímetros quadrados com um espaçamento de 1,27 milímetros de seus lados planos, o padrão de ligação resultando está indicado por 28a na Fig. 1. As barras da bigorna que formaram as ligações de borda lateral da máscara tinham 95,25 milímetros de comprimento e 9,525 milímetros de largura, com o padrão de ligação resultante tal como indicado nas abas 28a na Fig. 1. Os elementos angulares da bigorna selaram as bordas laterais da máscara e fixam as superfícies de solda fundidas e enrijeceram o material dos flanges. Como etapa final na operação de acabamento da máscara, os flanges de enrijecimento foram cortados na forma desejada e uma tira de cabeça foi grampeada nas abas. Os flanges tinham 1,0 cm de largura por 5,0 cm de comprimento com uma cabeça com um raio de 0,5 cm localizada no tab point de ligação da tira de cabeça. A tira de cabeça foi ligada às tab radius head com um grampeador manual da Stanley Bostitch, East Greenwich, Rhode Island, modelo P6C-8 e grampos No. STH5019 1/4 polegada galvanizados.

Modelo de cabeça

O desenho de respiradores com dobra plana com melhor ajuste e um nível mais elevado de conforto para um leque de usuários de antropometria diferente pode ser melhorado com o uso de modelos de cabeça apropriados para medir a queda do respirador quando submetido a uma carga de respiração simulada. Esse método simulou a interação entre um respirador e um modelo de cabeça. As forças das tiras de cabeça, a forma do modelo de cabeça, o posicionamento da máscara; o volume e a velocidade do ciclo respiratório e desempenham um papel na determinação do desempenho de resistência à queda de um respirador com dobra plana.

O modelo de cabeça utilizado nesse método de teste foi adaptado com uma abertura para a respiração e um tampão de carga de contato na face do modelo de cabeça. As dimensões do modelo de cabeça são dadas na Tabela 1; essas características são as apontadas para caracterizar as dimensões da cabeça e da face em uma análise de desempenho de respiradores descritos em um estudo do "National Institute for Occupational ι

1

Safety e Health" (NIOSH) intitulado "A H EAD-AN D-FACE ANTHROPOMETRIC SURVEY OF U.S. RESPIRADOR USERS", Maio de 2004. Uma abertura para respiração simulada, com uma saída redonda de 13 mm de diâmetro na face do modelo de cabeça, foi colocada 15,9 mm acima e centrada sobre o análogo humano da Posição do Mento - o ponto inferior da mandíbula no plano médio sagital (parte inferior da linha do queixo). O tampão de carga de contato, com um limiar de ativação de contato de 6.9 kPa, tinha a forma de aro anular elíptico posicionado em torno da abertura para respiração simulada. O tampão, com 5 mm de espessura, estendia-se radialmente a partir da borda da abertura de respiração simulada. A orientação do tampão de carga de contato era tal que o eixo principal da elipse era transversal ao modelo de cabeça, sendo que o comprimento do eixo maior de 66 mm e o comprimento do eixo menor de 48 mm. Durante o teste, quando o contato entre a máscara foi feito com o tampão de carga de contato, a queda da máscara foi indicada pelo acendimento de uma luz.

As máscaras para avaliação foram ajustadas no modelo de cabeça usando duas tiras elástica - uma que acompanha geralmente o Arco Subnasal de Bitragion em torno da parte posterior do modelo de cabeça acima da orelha e uma segunda que atravessa a parte posterior do modelo de cabeça a baixo da orelha. A força exercida sobre a máscara que se estende a partir de cada um dos quatro pontos de ligação foi nominalmente de 2 Newtons (Ν). A máscara foi posicionada no modelo de cabeça de tal modo que a intersecção da linha de demarcação que se estende transversalmente no centro da dobra e o eixo longitudinal ficassem alinhados com o centro da abertura para respiração. Com a máscara adequada posicionada para a avaliação, o ciclo de respiração do aparelho de ensaio foi iniciado. Tabela 1

Característica Antropométrica Dimensão (mm) Largura Bigonial 116 Arco do Queixo Bitragion 375 Arco Coronal Bitragion 297 Arco Subnasal Bitragion 122 Largura Bizigomática 134 Largura da Cabeça 159 Circunferência da Cabeça 592 Comprimento da Cabeça 122 Largura Interpupilar 68 Comprimento dos Lábios (tampão sensor) 66 Largura Frontal Máxima 69 Comprimento Mento-Sellion 122 Largura Base do Nariz 17 Largura do Nariz 34 Protrusão Nasal 27 Comprimento Subnasal-Sellion 53 Largura da Face 132

Aparelho de Respiração Simulada e Teste de Resistência à Queda

Uma Máquina de Respiração Dinâmica, Warwick Technology Limited, Warwick, Reino Unido foi utilizada juntamente com o modelo de cabeça descrito acima para simular a respiração humana tal como seria exalada para um respirador. O aparelho de teste foi configurado de tal modo que o ar foi canalizado a partir da máquina de respiração para a parte posterior do modelo de cabeça através de uma mangueira com um diâmetro interno de 2.54 cm e 30 cm de comprimento. A máquina de respirar forneceu uma forma 1

de onda sinusoidal de respiração com u ma velocidade de fluxo, dada em litros/minuto (l/min) que variou ao longo da duração do teste. A máquina de respirar foi operada a uma freqüência respiratória de 20 ciclo/minuto, com um volume corrente de 1 litro, e em condições da sala de 25°C uma umidade

relativa de 50%.

As avaliações do respirador foram realizadas colocando um respirador no modelo de cabeça, tal como descrito na seção Modelo de Cabeça acima, e inicializando o aparelho de respirar a uma velocidade de fluxo l/min. A taxa de fluxo foi então aumentada gradualmente por incrementos de 5 l/min a cada 3 minutos até que a célula de carga fosse desencadeada. O desencadeamento da célula de carregamento indicou a queda do respirador, e o teste foi concluído. A taxa de fluxo na qual respirador caiu foi registrada como a medida da resistência à queda e registrada em l/m.

Exemplo 1

Um respirador foi construído pelos procedimentos descritos em

Procedimento Geral de Fabricação de Máscara utilizando um padrão de solda de reforço na forma de um triângulo isóscele com dois triângulos no interior localizados em cantos que se opõem aos lados de igual comprimento do triângulo maior, tal como está representado de modo geral nas FIGs. 2 e 3 as 32a, 32b, 32c, e 32d. Cada triângulo menor compartilhou um lado de igual comprimento e o lado remanescente com o triângulo maior. Os lados de igual comprimento do triângulo maior tinham 52 mm e os lados de igual comprimento dos triângulos situados no interior 17 mm. O padrão foi colocado em quatro quadrantes sobre a face do respirador definida por uma linha de demarcação que se estende transversalmente e um eixo longitudinal. A linha de demarcação que se estende transversalmente estava localizada 93,5 mm abaixo da parte superior da máscara com o eixo longitudinal localizado ao longo da linha de centro da máscara. Os quadrantes 1, 2, 3, e 4 foram definidos por posições horárias: 9:00 a 12:00, 12:00 a 3:00, 3:00 a 6:00, e 6:00 a 9:00 respectivamente. Os centroides geométricos dos triângulos grandes foram centrados em cada quadrante e colocados 44 mm ao longo das linhas radiais a partir do ponto de intersecção da linha de demarcação que se estende transversalmente e um eixo longitudinal. Os triângulos grandes em quadrantes 1 e 2 tiveram seus ápices apontando em direção à parte superior da máscara e a base paralela à linha de demarcação que se estende transversalmente. Os triângulos grandes em quadrantes 3 e 4 apontados em direção à parte inferior da máscara mas também com sua base paralela à linha de demarcação que se estende transversalmente. A largura soldada dos padrões de reforço foi de 3 mm, e cobriu 651 mm quadrados para cada quadrante. As soldas soldaram a pré-forma através de todas as camadas.

Exemplo Comparativo 1 Uma máscara foi constituída e testada tal como descrito no Exemplo 1 a não ser pelo fato de que não foi utilizado um padrão de reforço. Os resultados do teste estão indicados na Tabela 2.

Exemplo 2

Uma máscara foi constituída e testada tal como descrito no Exemplo 1 a não ser pelo fato de que uma manta de cobertura interna de 34 gsm e uma talagarça externa de não tecido "spun-bonded" de polipropileno, disponível junto à Shandong Kangjie Nonwovens Co. Ltd., Jinan, China foram usadas no estágio de realização da pré-forma. Os resultados do teste estão indicados na Tabela 2.

Exemplo Comparativo 2 Uma máscara foi constituída e testada tal como descrito no Exemplo Comparativo 1 a não ser pelo fato de que uma manta de cobertura interna de 34 gsm e uma talagarça externa foram usadas no Estágio de Fabricação da Pré-forma. Os resultados do teste estão indicados na Tabela 2. As máscaras foram testadas de acordo com o protocolo Aparelho para Respiração Simulada e Teste de Resistência à Queda. Os resultados e os parâmetros de teste estão indicados na Tabela 2.

Tabela 2

Exemplo Padrão de solda Talagarça Externa/ Manta de cobertura externa Peso (gsm) Ponto de Falha de Colapso (l/min) Exemplo 1 Triângulo embutido 17 55 Exemplo Comparativo 2 Nenhum 17 45 Exemplo 2 Triângulo embutido 34 95 Exemplo Comparativo 2 Nenhum 34 100

Os resultados dos testes indicam que a resistência à queda de

máscaras, formadas com padrões de reforço de solda, possuem mais efeito sobre as construções de peso mais leve do que sobre as construções pesadas. O padrão de solda de tipo treliça conferiu uma melhora da resistência à queda para a construção de máscaras de peso mais leve em relação a uma máscara da construção sem padrão de solda.

Esta invenção pode ser objeto de várias modificações e alterações sem que se fuja de seu espírito e escopo. Consequentemente, a presente invenção não se limita ao que foi descrito acima mas deve ser controlada pelas limitações estabelecidas nas reivindicações a seguir e qualquer um de seus equivalentes. A presente invenção pode ser praticada de modo apropriado na ausência de qualquer elemento não especificamente descrito acima.

Todas as patentes e todos os pedidos de patente citados acima, inclusive os que estão mencionados na parte referente aos "Antecedentes" estão incorporados em sua totalidade a este documento por referência. Se houver conflito ou discrepância entre o conteúdo do documento incorporado por referência e a especificação acima, a especificação acima prevalecerá.

Claims

1. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, caracterizado por compreender: (a) um corpo de máscara que possui uma linha de demarcação estendida transversalmente, um eixo longitudinal, um primeiro e um segundo padrões dispostos acima, e que não atravessam, a linha de demarcação de cada lado do eixo longitudinal, respectivamente, e um terceiro e quarto padrões de soldas dispostos abaixo e que não atravessam a linha de demarcação de cada lado do eixo longitudinal respectivamente, sendo que cada um dos primeiro, segundo, terceiro e quarto padrões de soldas é um padrão embutido bidimensional, e (b) um tirante fixado ao corpo de máscara.

2. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modelo de solda possui uma geometria do tipo treliça que compreende um ou mais triângulos.

3. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada um dos triângulos de cada um dos padrões de solda compreende cantos arredondados.

4. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada um dos padrões de solda compreende um triângulo embutido dentro de um triângulo.

5. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro, segundo, terceiro e quarto padrões de solda embutidos ocupam uma área de aproximadamente 5 a 30cm .

6. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada linha de solda em cada padrão de solda compreende uma única linha que tem aproximadamente 4 a 5mm de espessura.

7. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo de máscara inclui uma porção superior e uma porção inferior, sendo que a porção superior e a porção inferior são separadas por uma linha de demarcação.

8. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo de máscara compreende uma pluralidade de pregas, sendo que pelo menos uma prega é situada acima da linha de demarcação e pelo menos uma prega é situada abaixo da linha de demarcação.

9. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo de máscara compreende uma estrutura filtrante que inclui uma camada de filtração e uma ou mais camadas de manta de cobertura, sendo que a camada de filtração e uma ou mais camadas de manta de cobertura são soldadas juntamente a cada um dos primeiro, segundo, terceiro e quarto padrões de solda.

10. RESPIRADOR DE PEÇA FACIAL FILTRANTE COM DOBRA PLANA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tirante compreende uma ou mais tiras, e sendo que corpo de máscara compreende uma estrutura filtrante que compreende uma camada de meios de filtro e uma ou mais mantas de cobertura, sendo que a camada de filtração e uma ou mais das mantas de cobertura são soldadas a cada um dos primeiro, segundo, terceiro e quarto padrões de solda.